NL7908739A - Elektronische organen en werkwijze voor de vervaardiging hiervan. - Google Patents
Elektronische organen en werkwijze voor de vervaardiging hiervan. Download PDFInfo
- Publication number
- NL7908739A NL7908739A NL7908739A NL7908739A NL7908739A NL 7908739 A NL7908739 A NL 7908739A NL 7908739 A NL7908739 A NL 7908739A NL 7908739 A NL7908739 A NL 7908739A NL 7908739 A NL7908739 A NL 7908739A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- phases
- electronic device
- strip
- composition
- type
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 title claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 57
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 19
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 15
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
- H01L21/3242—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering for the formation of PN junctions without addition of impurities
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
- H01L25/0756—Stacked arrangements of devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/043—Mechanically stacked PV cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
N/29.366-dV/f. -
Elektronische organen en werkwijze voor het vervaardigen hiervan.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van elektronische organen, zoals fotogalvanische cellen, luminescentie dioden en ge-lijkrichters, alsmede op de met deze werkwijze verkregen 5 elektronische organen.
De werking van bepaalde elektronische organen, zoals fotogalvanische, elektroluminescentie- en gelijkrichter-organen, is afhankelijk van de overdracht van elektronen over een grensvlak tussen twee ongelijke materia-10 len. Aangezien deze werking niet optreedt in de massa van ëên van beide ongelijke materialen, doch alleen aan het contactoppervlak of grensvlak tussen de beide materialen, is het gewenst, om een grensvlak met maximale afmetingen tussen de materialen te verkrijgen bij een minimaal volume van elk 15 van de materialen.
Er worden een aantal conventionele fabricagemethoden toegepast voor het vervaardigen van elektronische juncties tussen twee stoffen, waarbij echter elke junctie afzonderlijk wordt vervaardigd door het uitvoeren van 20 een reeks bewerkingen. Bij het maken van fotogalvanische cellen met een bekende techniek wordt bij voorbeeld zuiver silicium gedoteerd met een geringe hoeveelheid verontreinigend materiaal, zodat het gedoteerde silicium, wanneer het gestold is, een overmaat aan elektronen in het kristalrooster zal 25 hebben. Dit type materiaal wordt "n-type"- materiaal genoemd,- omdat een overmaat aan negatieve elektronen beschikbaar is. Dit n-type silicum wordt tot een strook getrokken. Vervolgens wordt één oppervlak van de gedoteerde silicium-3? strook verder gedoteerd met een andere verontreiniging, waar- 30 door een zeer dunne, halfdoorzichtige laag wordt verkregen, waarin een tekort aan elektronen heerst. Dit type materiaal wordt "p-type"-materiaal genoemd, omdat een tekort aan elektronen in het kristalrooster aanwezig is.(gelijk aan een overmaat positieve deeltjes, die met gaten worden aangeduid). 35 Het fotogalvanische effect treedt op in of nabij het grensvlak tussen het n-type en p-type materiaal. Soms worden individuele foto-elektrische cellen uit deze grote pn-junctie ge- 7908739 ‘Ai -2- sneden.
Bij een andere bekende fabricagemethode worden staven monokristallijn halfgeleidermateriaal, zoals silicium, met een groeitechniek gevormd, door een silicium ent-5 kristal in een smelt van silicium te brengen, waarbij de smelt op het entkristal begint te stollen en het kristal met een bepaalde snelheid uit de smelt wordt getrokken onder nauwkeurig geregelde voorwaarden, zodat één groot kristal wordt verkregen. Voor het verkrijgen van pn-juncties wordt de smelt 10 gedoteerd, zodat de monokristallijne staaf een p-type of een n-type halfgeleider is. De staaf wordt dan in schijfjes gesneden, waarna een oppervlak van elk schijfje verder wordt gedoteerd om een gebied met het tegengestelde type halfgeleidermateriaal te verkrijgen. Elk schijfje omvat dan een pn-15 junctie.
Bij het vervaardigen van transistoren en micro-elektronische "chips" wordt een gedeelte van een stuk monokristallijn halfgeleidermateriaal, zoals silicium, dat met een verontreiniging tot een n-type materiaal is gedo-20 teerd, vervolgens gedoteerd om een p-type gebied te verkrijgen, waarna een deel van dit gebied opnieuw wordt gedoteerd om een tweede n-type gebied te verkrijgen. Bij elektronische circuits 'is het gebruikelijk om n-p-n' juncties en p-n-p juncties naast p-n-juncties toe i?e passen.
•25 Elektronische juncties worden voorts vervaar digd door middel van het opdampen, sputteren of spuiten van één type halfgeleidermateriaal op een substraat, waarna een dunne laag van het tegengestelde type halfgeleidermateriaal wordt aangebracht.
30 Uit het voorgaande blijkt, dat al deze junc ties in principe afzonderlijk worden vervaardigd door het uitvoeren van een reeks bewerkingen.
Het is gewenst om het aantal bewerkingen en de voor het vervaardigen van halfgeleiderorganen benodigde 35 tijd zo klein mogelijk te maken en derhalve beoogt de uitvinding een eenvoudige, doelmatige werkwijze voor het vervaardigen van elektronische halfgeleiderorganen te verschaffen.
Voorts beoogt de uitvinding een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij in 40 êén bewerking een groot aantal pn-juncties worden gevormd.
7908739 * -3-
Volgens de uitvinding heeft de werkwijze hiertoe het kenmerk, dat een smelt van een aantal stoffen wordt bereid, welke bij afkoeling stolt tot een samenstelling van twee gemengde fasen van de stoffen, welke fasen verschillende 5 elektronische eigenschappen bezitten, waarbij de smelt wordt afgekoeld om de samenstelling te vormen en waarbij afzonderlijke elektronische verbindingen voor de beide fasen van de stoffen worden aangebracht, om aansluitingen voor het orgaan te verschaffen.
10 De smelt is zodanig gevormd, dat na het stollen de resulterende vaste stof in principe een eutekt zal zijn, die is samengesteld uit afwisselende dunne laagjes van twee ongelijke materialen, die respectievelijk p- en n-type kenmerken vertonen. Gedurende het stollingsproces worden de om-15 gevingsparameters zodanig geregeld, dat de eutekt tot een dunne laag wordt gevormd, waarbij de dunne laagjes parallel aan één van de afmetingen van de laag verlopen en dwars op de dikte van de laag verlopen. Brede stroken van p-type materiaal en van n-type materiaal worden over de dunne laagjes 20 geplaatst aan één zijde van de eutektische laag. De strook p-type materiaal verzamelt de elektrische stromen afkomstig van de afzonderlijke dunne p-type laagjes en vormt extra pn-juncties met de dunne n-type laagjes. Op overeenkomstige wijze verzamelt de strook n-type materiaal de elektrische stro-25 men afkomstig van de afzonderlijke dunne n-type laagjes en vormt extra pn-juncties met de dunne p-type laagjes. Aan de p-type en n-type stroken worden geleiders bevestigd, die de elektroden voor het elektronische orgaan vormen. Eén zijde van de eutektische laag is niet bedekt. Wanneer het p-type 30 materiaal en het n-type materiaal passend zijn gekozen, zal de niet bedekte zijde van de laag een bijzonder doelmatige fotogalvanische cel vormen en zal een spanning tussen de elektroden worden opgewekt, wanneer licht op het niet bedekte oppervlak valt. Wanneer andere materialen voor het p-type 35 materiaal en het n-type materiaal worden gekozen, zal de niet bedekte zijde van de laag een licht emitterend paneel vormen, dat zal oplichten, wanneer de juiste spanning aan de elektroden wordt aangeboden. Bij toepassing van weer andere materialen kan een bijzonder doelmatige gelijkrichter worden verkre-40 gen.
7908739
V
-4-
Een ander type materiaal, dat geschikt is voor de werkwijze volgens de uitvinding, is een vaste stof, welke bij hoge temperaturen nagenoeg homogeen is en zodanig, dat bij het afkoelen van de stof een nieuwe vaste stof wordt 5 verkregen, die bestaat uit afwisselende dunne laagjes, welke uit een eerstë en een tweede stof bestaan. Bij gebruik van dit materiaal kan op dezelfde wijze een elektronisch orgaan worden gevormd als bij gebruik, van het eutektische materiaal.
De uitvinding wordt hierna nader toegelicht 10 aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld is weergegeven.
Fig. 1 geeft een deel van een fotomicro. weer van een eutektische materiaalstrook, die gedeeltelijk is ge-" richt , waarbij dunne laagjes althans nagenoeg parallel ver- 15 lopen aan de lengterichting van de strook; fig. 2 is een op veel grotere schaal weergegeven isometrisch. aanzicht van een hoekgedeelte vah een elektronisch orgaan volgens de uitvinding; en fig. 3 is een met fig. 2 overeenkomend aan-20 zicht van een andere uitvoeringsvorm van een elektronisch orgaan volgens de uitvinding.
Vele stoffen, zoals metalen, legeringen en mengsels, stollen op een wijze, die overeenkomt met het bevriezen van water en antivries. Dat wil zeggen, een oplossing van 25 twee stoffen zal bevriezen bij een temperatuur, die lager 'ligt dan het vriespunt van elk van beide stoffen. Het laagste vriespunt van een' dergelijke oplossing wordt het eutektische punt genoemd en de vaste stof,die bij de eutektische temperatuur wordt gevormd, wordt een eutekt genoemd.
30 · Wanneer twee stoffen in de vaste toestand bij hogere temperaturen in elkaar oplosbaar zijn en minder in elkaar oplosbaar zijn bij lagere temperaturen,is er een bepaalde verhouding van de. beide stoffen, die in vaste oplossing blijft bij een lagere temperatuur dan elke andere verhou-35 ding. Deze laagste temperatuur van vaste oplosbaarheid wordt de eutektoïdetemperatuur van deze verhouding genoemd en de vaste stof, die bij de eutektoidetemperatuur wordt verkregen, wordt een eutektoid genoemd.,
Uit onderzoek van een eutekt of een eutek-' 40 toïd door zeer sterke vergrotingen blijkt, dat deze zijn samen- 7908739 r -5- r gesteld uit afwisselende zones van elk van de beide stoffen. Dikwijls lijken de eutëkt en de eutektoïden bij .zeer sterke vergroting op vingerafdrukken, waarbij de randen de ene stof en de dalen de andere stof vormen.
5 Gedurende de laatste jaren is veel onderzoek en ontwikkeling gericht op het modificeren van de wijze, waarop de afwisselende zones (ook wel aangeduid met lamellen) van de eutektische stoffen zijn gericht, ten einde de fysische eigenschappen van de vaste stof te verbeteren. Als de lamellen 10 alle in dezelfde richting zijn gericht, verschillen de eigenschappen van de vaste stof aanmerkelijk van de eigenschappen van de vaste stof als de lamellen willekeurig zijn gericht.
Een aantal onderzoekers hebben stroken van legeringen in de eutektische samenstelling geproduceerd, 15 waarbij de lamellen willekeurig zijn georiënteerd. Vervolgens hebben deze onderzoekers de stroken op een substraat geplaatst waarna de strook en het substraat langzaam door een zeer nauwe spoel voor opnieuw smelten werd gevoerd. Als een klein gedeelte van de strook de spoel binnentreedt, begint de strook 20 te smelten en bij het verlaten van de spoel begint de strook opnieuw te stollen. Bij het opnieuw stollen vormt de strook nieuwe lamellen, die loodrecht op het substraat zijn gericht en parallel verlopen aan de lengterichting van de strook.
Een andere werkwijze voor het vervaardigen 25 van gerichte lamellen in een eutekt of een eutektoïd bestaat uit het trekken van een strook eutekt uit een smelt, waarbij na het stollen de lamellen van de eutekt of de eutektoïd parallel zullen zijn gericht aan de lengterichting van de strook.
30 In fig. 1 is bij wijze van voorbeeld een fotomicro van een op deze wijze getrokken strook weergegeven, waarbij het voorvlak van de strook zichtbaar is. Een willekeurig gerichte eutekt 10 is bij de eutektische temperatuur ongeveer volgens een lijn 11 gericht, waarbij afwisselende 35 lamellen van de verschillende fasen 12 en 13 worden verkregen, die als afwisselende zwarte en witte lijnen verschijnen.
De lamellen 12 en 13 verlopen ongeveer dwars op het voorvlak van de strook.
De uitvinding heeft betrekking op de wissel-40 werking tussen aangrenzende lamellen van eutekten en eutek- 7903739 -6- to'iden, die zijn gevormd uit stoffen, die vanwege hun elektronische eigenschappen zijn gekozen, en wel in het bijzonder op eutekten en eutektoïden, die uit n-type en p-type fasen zijn gevormd.
5 In fig. 2 is een elektronisch orgaan weergegeven, dat een niet bedekt bovenvlak heeft, dat uit een laag 14 van eutektisch materiaal bestaat. De laag 14 is door toepassing van de genoemde bekende techniek vervaardigd en bestaat uit een samengesteld lichaam, dat afwisselende in lijn liggende 10 gerichte fasen 15 en 16 omvat, die respectievelijk uit p-type en n-type materiaal bestaan. De laag 14 verschaft derhalve een aantal afwisselende pn-’.en np-juncties ter plaatse van de grensvlakken tussen de fasen, welke loodrecht op het oppervlak van de laag verlopen en ongeveer parallel verlopen 15 aan één afmeting van de laag in de lengterichting van de oorspronkelijke strook, waarin de laag is gevormd. De tekening is niet op schaal weergegeven en de afmetingen van de verschillende delen zijn duidelijkheidshalve sterk vergroot afgeheeld. De breedte van de lamellen kan bij voorbeeld 20 slechts enkele^w. bedragen, terwijl de diepte van de lamellen of de dikte van de laag gewoonlijk enkele malen groter zal zijn dan de breedte van de lamellen. Bij een strook uit p-type en n-type materialen, die op deze wijze zijn gericht en in lijn liggen, verloopt het grootste aantal van de lamellen 25 continu van het êne oppervlak naar het andere oppervlak van de strook, welke configuratie schematisch in de tekening is weergegeven door middel van de fasen 15 en 16 in de laag 14.
De aan het oppervlak van de laag 14 blootgestelde juncties tussen de lamellen kunnen derhalve worden bekrachtigd en kun-30 nen energie leveren aan de geleiders, die tegen het tegenoverliggende vlak liggen.
Voor het verkrijgen van elektrische verbindingen met de lamellen 15 en 16, zijn brede stroken of smalle lagen 17 en 18 uit respectievelijk p-type en n-type materiaal ge-35 vormd als lagen, die dwars op de lamellen verlopen en hiermee in aanraking zijn. In de tekening zijn slechts één strook 17 en twee stroken 18 afgebeeld, doch in werkelijkheid zijn een aantal stroken van afwisselend type aangebracht om het hele oppervlak van het orgaan te vullen. Deze stroken, welke ver-40 bindingselementen vormen, verschaffen selectieve elektrische 7908739 ? -7- verbindingen met de lamellen van hetzelfde type materiaal, terwijl extra juncties worden gevormd met de lamellen van het andere type materiaal. De lamellen van de fase 15 zijn derhalve verbonden met de strook 17, terwijl de lamellen 16 met de 5 strook 18 zijn verbonden. Ten einde het orgaan in een elektronisch circuit op te nemen, zijn resp. geleiders 19 en 20 op de stroken 17 en 18 aangebracht. Alle geleiders 19 zijn op geschikte wijze met elkaar verbonden evenals de geleiders 20, waarbij de aansluitdraden op gebruikelijke wijze met de ge-10 leiders 19 en 20 zijn verbonden.
Het niet bedekte bovenoppervlak van de laag 14 verschaft een aantal blootgelegde pn-juncties, die ongeveer parallel verlopen en met geringe tussenafstand over het oppervlak zijn verdeeld. Een dergelijke structuur is bijzonder ge-15 schikt voor gebruik als actief oppervlak van elektrolumines-centie-organen en voor gebruik als het genererende element van fotogalvanische cellen. De p-type en n-type halfgeleider-materialen zijn uiteraard zodanig gekozen, dat de gewenste werking wordt verkregen; waarbij de pn-juncties in het éne 20 geval een elektronenstroom moeten leveren, wanneer fotonen op de juncties invallen, terwijl in het andere geval elektro-luminescentie moet optreden, als een spanning over de juncties optreedt.
De werking van fotogalvanische cellen is afhan-25 kelijk van het invallen van lichtfotonen en de energie-over-dracht van de fotonen aan een elektron in of nabij een pn-junctie, ten einde een vrij elektron en een gat te vormen, welke een stroom verschaffen. Naarmate de afstand, die de elektronen en gaten in de respectieve n- en p-materialen moe-30 ten afleggen, kleiner is,is de kans, dat een elektronon en een gat recombineren kleiner. Door middel van de werkwijze volgens de uitvinding kunnen afwisselende zones van p- en n-mate-rialen worden gevormd in een laag met een groot oppervlak, zodanig, dat de breedte van de afzonderlijke lamellen in de 35 orde van grootte ligt van de golflengte van het invallende licht, waarbij de dikte van de laag klein is. Hierdoor zal een groot percentage van de invallende fotonen in een pn-junctie terechtkomen. Vervolgens bewegen de elektronen en gaten, die door de geabsorbeerde fotonen zijn gevormd, door 40 de respectieve lamellen en vervolgens door de respectieve 7908739 ί -8- stroken en uitgangsgeleiders naar het externe circuit. Bij de volgens de uitvinding verkregen structuur is de kans op het invangen van een foton groot, terwijl de kans op een recombinatie van een elektron en een gat klein is.
5 De uitvinding kan worden toegepast voor het vervaardigen van luminescentiepanelen door p-type en n-type materialen te kiezen, die met de gewenste kleur· licht luminesceren. Wanneer een spanning wordt opgedrukt tussen de p-type stroken en de n-type stroken zal elektroluminescentie 10 optreden in alle juncties tussen de p-type en n-type materialen. De laag gedraagt zich als een groot antal lichtemit-terende dioden. Als de lamellen van de laag een breedte van 1 j* hebben , zou elektroluminescentie optreden in de lengterichting van de laag, waarbij in de breedte van de laag elke 15 ft een luminescerende lijn aanwezig is. Een laag met een breedte van 1 cm zou in de breedte 10.000 lichtemitterende lijnen hebben. Aangezien elektroluminescentie èen geringe warmte opwekt en licht levert met een hoog rendement, kunnen bijzonder doelmatige verlichtingspanelen van elke gewenste afme-20 ting en vorm worden vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding.
Aangezien het rendement van zowel fotogal- • vanische cellen als elektroluminescentieorganen afhankelijk is van een blootgesteld oppervlak, zal de pn-eutekt gewoonlijk of 25 worden vervaardigd in dunne lagen stroken. Voor andere elektronische organen, zoals bijvoorbeeld gelijkrichters, vindt de werking van het orgaan echter plaats binnen het materiaal en is niet afhankelijk van blootgestelde oppervlakken. Derhalve kan de eutekt met elke gewenste vorm of dikte worden ge-30 vormd, wanneer organen worden vervaardigd, waarvan de werking niet afhankelijk is van niet bedekte oppervlakken.
De ibeschreven werkwijze is niet beperkt tot pn-juncties. Een groot aantal gelijkrichters, dat met de beschreven werkwijze kan worden vervaardigd, bestaat uit een 35 metaal en het oxyde hiervan, of uit een metaal en een ander oxyde, of uit een metaal en een halfgeleider. Voorts kunnen de beide componenten van de eutekt of de eutektoid elementen zijn, legeringen of mengsels of een combinatie hiervan.'
Wanneer het p-type en het n-type materiaal 40 passend zijn gekozen, zal de laag als een zeer doelmatige ge- 7908739 r -9- lijkrichter voor elektrische stroom werken. Voor gelijkrich-ters zal de eutekt gewoonlijk in dikkere lagen worden gevormd, waarbij het p-type materiaal kan worden gebruikt als bekleding voor de ine zijde van het orgaan, terwijl het n-5 type materiaal kan worden gebruikt als bekleding van de andere zijde van het orgaan, dat geen niet bedekt oppervlak voor gelijkrichters nodig is.
De beschreven werkwijze is voorts niet beperkt tot exacte of althans nagenoeg eutektische of eutektoïde 10 samenstellingen.. Samenstellingen, die ongeveer eutektisch of eutektoïde zijn, zullen eveneens stollen of opnieuw stollen als een op een eutekt gelijkende stof. Door samenstellingen te verschaffen, die aan de éne of aan de andere zijde van de eutektische of eutektoïde samenstelling liggen, kunnen de 15 relatieve afmetingen van de beide fasen worden geregeld. Als de samenstelling te ver af ligt van de eutektische of eutektoïde samenstelling, zodat de samenstelling niet volledig kan worden gericht, zullen grotere eilanden of occlusies van één fase zijn verzonken in een matrix van gericht eutekt of 20 eutektoid'. Dergelijke occlusies vormen discontinuïteiten in de vlak-vlakconfiguratie van de fase. Een elektronisch orgaan dat uit een dergelijke samenstelling is vervaardigd, kan elektronisch minder doelmatig zijn als een echte eutekt, doch de verbetering van andere eigenschappen, zoals de sterkte en 25 hardheid,kan voor bepaalde toepassingen meer gewenst zijn en derhalve het gebruik van een dergelijk materiaal rechtvaardigen .
In fig. 3 is schematisch een gelijkrichter verkregen met de werkwijze volgens de uitvinding weerge-30 geven. De tekening is niet op schaal en de afmeting van verschillende onderdelen zijn duidelijkheidshalve sterk vergroot afgebeeld. De gelijkrichter omvat een laag 21 uit eutektisch materiaal, die overeenkomt met de laag 14 uit fig. 2, doch aanmerkelijk dikker is. Een laag 22 uit n-type materiaal is 35 op het bovenvlak van de laag 21 gevormd of op andere wijze hierop aangebracht, terwijl een laag 23 uit p-type materiaal op overeenkomstige wijze op de onderzijde van de laag 21 is aangebracht. De laag 21 bestaat uit een aantal lamellen van afwisselend n-type en p-type materiaal 24, resp. 25. Een me-40 talen geleider 26 is op de laag 22 gevormd of op andere wij- 7908739 * „ -10- ze hierop aangerbracht, terwijl een overeenkomstige geleider 27 op de laag 23 is gevormd. De aansluitingen (niet weergegeven) van de gelijkrichter zijn met de geleiders 26 :en 27 verbonden.
5 De laag 22 verschaft elektrische verbindin gen met de lamellén 25 en de laag 23 verschaft elektrische verbindingen met de laag 24. De brede zijdelingse grensvlakken van de lamellen 24 en 25 zijn derhalve alle verbonden met een effectief continu grensvlak tussen het p-type en het n-10 type materiaal, welk effectief grensvlak een veel groter vlak bezit dan het totale oppervlak van de grensdlakken,die worden gevormd door de raakvlakken van de lamellen met resp. de lagen 22 en 23.
In de fig. 2 en 3 zijn ter toelichting de 15 hoekgedeelten van rechthoekige organen afgebeeld, waarbij de afmetingen niet op ware grootte zijn. Hierna worden bij wijze van voorbeeld de afmetingen van de organen en van de verschillende delen genoemd, zoals deze in de praktijk zouden kunnen zijn: 20 Orgaan volgens fig. 2 laag 14 1x4 cm dikte van de laag 14 2 mm breedte van de fase 15 orde van grootte van 1/·<- breedte van de fase- 16 orde van grootte van 1/* 25 stroken 17 en 18 doorsnede: 2 mm x 0,5 cm 2 geleiders 19 en 20 doorsnede: 1/4 cm
Orgaan volgens fig. 3: lengte 10 cm breedte 1 cm 30 lamellen 24 en 25 tussen +1/* en 1 mm dikte van de lagen 22 en 23 + 2 mm
De uitvinding is niet beperkt tot de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeelden, die binnen het kader der uitvinding op verschillende manieren kunnen worden 35 gevarieerd.
t.
70 0 87 3 9
Claims (23)
- 2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de elektrische verbindingen worden aangebracht door over de samenstelling lagen van respectieve stoffen te vormen, waarvan de elektronische eigenschappen respectievelijk gelijk zijn aan elk van de fasen, waarbij 15 met deze lagen in aanraking zijnde elektrische contacten worden aangebracht, die de aansluitingen voor het orgaan vormen.
- 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat de gestolde samenstelling althans nagenoeg een eutekt is.
- 4. Werkwijze voor het vervaardigen van een elektronisch orgaan, met het kenmerk, dat een vaste stof wordt bereid, die bij afkoeling een samenstelling van twee gemengde fasen zal vormen, welke fasen verschillende elektronische eigenschappen bezitten, waarbij de vaste stof 25 wordt afgekoeld om de samenstelling te vormen en waarbij afzonderlijke elektrische verbindingen voor de beide fasen van de stoffen worden aangebracht om aansluitingen voor het orgaan te verschaffen.
- 5. Werkwijze volgens conclusie 4, m e t 30 het kenmerk, dat de elektrische verbindingen worden aangebracht door over de samenstelling lagen van respectieve stoffen te vormen, waarvan de elektronische eigenschappen respectievelijk gelijk zijn aan elk van de fasen, waarbij met de lagen in aanraking zijnde elektrische contacten worden aange- 35 bracht, die de aansluitingen voor het orgaan vormen.
- 6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, m e t het kenmerk, dat de afgekoelde samenstelling althans nagenoeg een eutektold is. 7908733 r -12-
- 7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste één van de fasen van de samenstelling wordt gevormd door lamellen.
- 8. Werkwijze volgens één der conclusies 1-6, 5met het kenmerk, dat de beide fasen gericht zijn.
- 9. Werkwijze volgens éën der conclusies 1- 6, me t het kenmerk, dat de beide fasen gelamelleerd zijn gevormd en zijn gericht.
- 10. Werkwijze volgens één der conclusies 10 1-6,m et het kenmerk, dat de éne fase een p-type halfgeleider is, terwijl de andere fase een n-type halfgeleider is.
- 11. Werkwijze volgens éën der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de samenstelling wordt 15 gevormd als een plaat of strook, waarbij de fasen worden gevormd als lamellen en onderling althans nagenoeg parallel en dwars op de vlakken van de strook verlopen.
- 12. Werkwijze volgens conclusie 2, 3, 5 of 6 en 11,met het kenmerk, dat de éne laag op het 20 éne vlak van de strook en de andere laag op het tegenoverliggende vlak van de strook wordt gevormd.
- 13. Werkwijze volgens conclusie 2, 3, 5 of 6 en 11 met het kenmerk, dat de beide lagen op dezelfde zijde van de strook worden gevormd. 25 14.'Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de lamellen zijn gericht.
- 15. Elektronisch orgaan, vervaardigd volgens de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, gekenmerkt door een lichaam uit samengesteld ma- 30 teriaal met twee gemengde fasen van stoffen, die verschillende elektronische eigenschappen bezitten, welk lichaam ten minste één oppervlak bezit, waarin delen van beide fasen eindigen, waarbij middelen zijn aangebracht, die afzonderlijke elektrische verbindingen voor de beide fasen verschaffen en de aan- 35 sluitingen van het orgaan vormen.
- 16. Elektronisch orgaan, vervaardigd 'volgens de werkwijze volgens één der conclusies 1-14, gekenmerkt door een lichaam uit samengesteld materiaal met twee gemengde fasen van stoffen,die verschillende elektroni- 40 sche eigenschappen bezitten, welk lichaam ten minste één op- 7908739 * -13- pervlak omvat, waarin dëlen van de beide fasen eindigen, waarbij twee verbindingselementen op een oppervlak van het' lichaam zijn aangebracht, waarbij het materiaal van elk element respectievelijk dezelfde elektronische eigenschappen 5 bezit als ëën van de fasen, terwijl beide elementen in aanraking zijn met dezelfde delen van de beiden fasen, en waarbij geleiders elektrisch in aanraking zijn met een bijbehorend element en de aansluitingen van het orgaan vormen.
- 17. Elektronisch orgaan volgens conclusie 10 15 of 16,met het kenmerk, dat beide fasen ge richt zijn.
- 18. Elektronisch orgaan volgens conclusie 15 of 16, m e t het kenmerk, dat de genoemde delen langgerekte lamellen zijn, die onderling parallel liggen en 15 zijdelings dwars op het genoemde oppervlak verlopen.
- 19. Elektronisch orgaan volgens conclusie 15 of 16,met het kenmerk, dat het lichaam een tweede oppervlak omvat, dat althans nagenoeg parallel aan het eerste oppervlak verloopt, waarbij de genoemde delen van bei- 20 de fasen in beide oppervlakken eindigen.
- 20. Elektronisch orgaan volgens conclusie 15 of 16,met het kenmerk, dat het lichaam uit dunne plaat of strook bestaat, welke twee oppervlakken omvat, waarbij de genoemde delen-uit althans nagenoeg parallel verlo- 25 pende lamellen bestaan, die zich zijdelings dwars op de strook van het ene oppervlak naar het andere oppervlak uitstrekken.
- 21. Elektronisch orgaan volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de beide verbindingselementen in aanraking zijn met hetzelfde oppervlak van het 30 lichaam.
- 22. Elektronisch orgaan volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de verbindingselementen elk met een ander oppervlak van het lichaam in aanraking zijn.
- 23. Elektronisch orgaan volgens ëën der con-. 35 clusies 15-22, met het kenmerk, dat de éne fase uit een p-type materiaal en de andere fase uit een n-type materiaal bestaat.
- 24. Elektronisch orgaan volgens conclusie 23,met het kenmerk, dat het samengestelde mate- 40 riaal althans nagenoeg een eutekt is. 7 9 0 8 7 3 9 -14- t
- 25. Elektronisch orgaan volgens conclusie 23. met h. e t kenmerk, dat het samengestelde materiaal althans nagenoeg een eutektoïd is. J,{/ 7908739
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US96636978A | 1978-12-04 | 1978-12-04 | |
US96636978 | 1978-12-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL7908739A true NL7908739A (nl) | 1980-06-06 |
Family
ID=25511289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL7908739A NL7908739A (nl) | 1978-12-04 | 1979-12-03 | Elektronische organen en werkwijze voor de vervaardiging hiervan. |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5578526A (nl) |
AR (1) | AR220021A1 (nl) |
AU (1) | AU5332179A (nl) |
BE (1) | BE879975A (nl) |
BR (1) | BR7907868A (nl) |
DE (1) | DE2949210A1 (nl) |
DK (1) | DK516479A (nl) |
ES (1) | ES8102419A1 (nl) |
FI (1) | FI793805A (nl) |
FR (1) | FR2443743A1 (nl) |
GB (1) | GB2037485A (nl) |
IT (1) | IT1164119B (nl) |
NL (1) | NL7908739A (nl) |
NO (1) | NO793923L (nl) |
PL (1) | PL220124A1 (nl) |
PT (1) | PT70533A (nl) |
SE (1) | SE7909954L (nl) |
ZA (1) | ZA796360B (nl) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6356477B1 (en) * | 2001-01-29 | 2002-03-12 | Hewlett Packard Company | Cross point memory array including shared devices for blocking sneak path currents |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH413975A (de) * | 1962-07-31 | 1966-05-31 | Siemens Ag | Halbleiterelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE1255199B (de) * | 1964-10-03 | 1967-11-30 | Siemens Ag | Elektrolumineszenter Leuchtstoffkoerper |
DE1519868B2 (de) * | 1965-03-18 | 1971-07-29 | Siemens AG, 1000 Berlin u 8000 München | Verfahren zum herstellen einer faserstruktur in einem koerper aus einer halbleitenden verbindung |
US3765956A (en) * | 1965-09-28 | 1973-10-16 | C Li | Solid-state device |
DE1614535B2 (de) * | 1967-06-01 | 1971-06-09 | Siemens AG, 1000 Berlin u 8000 München | Fotowiderstand fuer strahlungen einer wellenlaenge groesser als 8my |
GB1475991A (en) * | 1974-04-11 | 1977-06-10 | Fluidfire Dev | Apparatus in which combustion takes place in a fluidised bed |
-
1979
- 1979-11-12 BE BE0/198074A patent/BE879975A/fr unknown
- 1979-11-12 FR FR7927855A patent/FR2443743A1/fr not_active Withdrawn
- 1979-11-23 ZA ZA00796360A patent/ZA796360B/xx unknown
- 1979-11-28 GB GB7941003A patent/GB2037485A/en not_active Withdrawn
- 1979-11-29 AU AU53321/79A patent/AU5332179A/en not_active Abandoned
- 1979-12-03 NO NO793923A patent/NO793923L/no unknown
- 1979-12-03 PT PT70533A patent/PT70533A/pt unknown
- 1979-12-03 NL NL7908739A patent/NL7908739A/nl not_active Application Discontinuation
- 1979-12-03 IT IT50970/79A patent/IT1164119B/it active
- 1979-12-03 JP JP15571579A patent/JPS5578526A/ja active Pending
- 1979-12-03 BR BR7907868A patent/BR7907868A/pt unknown
- 1979-12-03 ES ES486540A patent/ES8102419A1/es not_active Expired
- 1979-12-03 SE SE7909954A patent/SE7909954L/xx unknown
- 1979-12-04 DK DK516479A patent/DK516479A/da unknown
- 1979-12-04 FI FI793805A patent/FI793805A/fi not_active Application Discontinuation
- 1979-12-04 AR AR279162A patent/AR220021A1/es active
- 1979-12-04 DE DE19792949210 patent/DE2949210A1/de not_active Withdrawn
- 1979-12-04 PL PL22012479A patent/PL220124A1/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE7909954L (sv) | 1980-06-05 |
PL220124A1 (nl) | 1980-09-08 |
AU5332179A (en) | 1980-06-12 |
FI793805A (fi) | 1980-06-05 |
FR2443743A1 (fr) | 1980-07-04 |
ES486540A0 (es) | 1980-12-16 |
DE2949210A1 (de) | 1980-06-19 |
AR220021A1 (es) | 1980-09-30 |
BE879975A (fr) | 1980-03-03 |
GB2037485A (en) | 1980-07-09 |
PT70533A (en) | 1980-01-01 |
DK516479A (da) | 1980-06-05 |
JPS5578526A (en) | 1980-06-13 |
BR7907868A (pt) | 1980-07-29 |
IT7950970A0 (it) | 1979-12-03 |
ES8102419A1 (es) | 1980-12-16 |
IT1164119B (it) | 1987-04-08 |
NO793923L (no) | 1980-06-05 |
ZA796360B (en) | 1980-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2135299B1 (de) | Frontseitig serienverschaltetes Solarmodul | |
US3948682A (en) | Semiconductor photoelectric generator | |
DE10325951B4 (de) | Licht emittierende Diode mit zugehörigem Kontaktschema | |
US5128951A (en) | Laser diode array and method of fabrication thereof | |
US2875505A (en) | Semiconductor translating device | |
US4371406A (en) | Solid-state device | |
CN108470787A (zh) | 光伏电池和层压板金属化 | |
US4136435A (en) | Method for making solid-state device | |
DE2903336C2 (de) | Leuchtdioden-Anzeigeeinrichtung | |
US3579055A (en) | Semiconductor laser device and method for it{3 s fabrication | |
US4690714A (en) | Method of making active solid state devices | |
JP2015510271A (ja) | クラックを補償又は防止する金属化を伴うソーラセル | |
DE10324645A1 (de) | Selektive Plazierung von Quantum-Wells in Flipchip-Leuchtdioden zur verbesserten Lichtextraktion | |
JP2003533031A (ja) | 熱電素子 | |
DE102014102810A1 (de) | Herstellung optoelektronischer Bauelemente | |
CA2635307A1 (en) | Pixel structure for a solid state light emitting device | |
DE102015111558B4 (de) | Optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements | |
CN105324857A (zh) | 发光元件及其制造方法 | |
DE112013006419T5 (de) | Zweidrahtgehäuse | |
CN103928567B (zh) | 太阳能电池及其制造方法 | |
US3471923A (en) | Method of making diode arrays | |
DE102012105772A1 (de) | Halbleiter-Leuchtdiodenvorrichtungs-Verpackung | |
NL7908739A (nl) | Elektronische organen en werkwijze voor de vervaardiging hiervan. | |
DE1439316C3 (de) | Anordnung zur Erzeugung und/oder Verstärkung elektromagnetischer Strahlung | |
DE19963550B4 (de) | Bipolare Beleuchtungsquelle aus einem einseitig kontaktierten, selbstbündelnden Halbleiterkörper |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BV | The patent application has lapsed |